Câu 6: Phân tích tác hại hạn thực vật? Trình bày biến đổi thích nghi thực vật điều kiện hạn? Bài làm Tác hại hạn đói với thực vật: - Hạn hán nguyên nhân quan trọng làm giảm suất trồng - Có hai loại hạn hán: hạn đất hạn khơng khí Có loại hạn thực thiếu nước môi trường gây nên có loại hạn sinh lý loại hạn khơng phải môi trường thiếu nước mà không hút nước môi trường nhiệt độ thấp, nồng độ dung dịch môi trường cao - Khi hạn hán bị stress nước dẫn đến nhiều hậu nghiêm trọng: + Gây nên tượng co nguyên sinh làm cho bị héo Sự co nguyên sinh tế bào diễn nồng độ nước môi trường cao hay stress nước làm cho nước tế bào thất thoát nên khối Nguyên sinh chất tế bào co lại, thể tích khơng bào thu hẹp Khi mơi trường thiếu nước kéo dài, tế bào nước không bào co lại, mô trở nên mềm yếu héo xảy Sự héo tạm thời vĩnh viễn thiếu nước nghiêm trọng kéo dài + Hạn hán cản trở vận chuyển nước mạch gỗ Khi thiếu nước hạn hán cung cấp nước cho rễ không đủ đêm để thủy hố mơ bị thiếu nước ban ngày, lơng hút bị tổn thương lớp ngồi vùng vỏ bị phủ suberin làm giảm áp suất rễ để đẩy cột nước lên mạch gỗ Đặc biệt thiếu nước hình thành nhiều bọt khí mạch gỗ phá vỡ tính liên tục cột nước nên cột nước mạch gỗ không đẩy lên liên tục + Hạn hán làm dày lớp cutin bề mặt làm giảm THN qua biểu bì + Hạn hán làm giảm mạnh quang hợp Sự thiếu nước làm giảm cường độ quang hợp Khi hàm lượng nước khoảng 40-50% quang hợp bị đình trệ + Hạn hán cản trở sinh trưởng Do thiếu nứơc ảnh hưởng đến hoạt động sinh lý quang hợp, nên làm giảm sinh trưởng, chậm lớn, suất giảm sút Những biến đổi thích nghicủa thực vật điều kiện hạn Có nhiều hình thức thức nghi với điều kiện hạn hán chịu đựngStress nước khác nhau: - Giảm bề mặt giảm thoát nước Thiếu nước làm sinh trưởng chậm lại Bề mặt thu hẹp Sự thu hẹp lại thích nghi với điều kiện thiếu nước Stress nước cịn làm đóng khí khổng qua tác dụng axit abxixic kích thích rụng tác dụng etylen - Lá biến đổi hình thái, giải phẫu theo chiều hướng giảm THN: lớp sáp dày, nhiều lông phủ lá, giảm số lượng khí khổng, có dạng hình kim - Khi thiếu nước tăng trưởng quang hợp giảm quang hợp giảm so với giảm tăng trưởng Điều khiến cho phần lớn sản phẩm quang hợp chuyển xuống rễ làm cho rễ phát triển mạnh Mặt khác thiếu nước lớp đất mặt thường khô trước cứng nên rễ thường có khuynh hướng phát triển theo chiều sâu Như việc phát triển rễ hình thức thích nghi với hạn - Khả điều chỉnh áp suất thẩm thấu để trì cân thếnước tế bào với mơi trường hình thức thích nghi với hạn hán nhiều Khi đất khô hạn, áp suất thẩm thấu dung dịch đất cao, muốn hút nước vào phải điều chỉnh áp suất thẩm thấu theo hướng tăng lên cao áp suất thấm thấu mơi trường để hút nước Sự điều chỉnh áp suát thẩm thấu cách tích tụ chất hồ tan tế bào làm tăng áp suất thẩm thấu dịch bào Tích tụ ion đểđiều chỉnh áp suất thẩm thấu xảy chủ yếu không bào nhờ ion không ảnh hưởng đến hoạt động enzim tế bào chất - Đối với nhóm thực vật CAM hình thức thích ứng với thiếu nước dự trữ nước (cây mọng nước) sử dụng nước tiết kiệm (photphoryl hố vịng giả) thay đổi chế đóng mở khí khổng Nhóm thực vật CAM mở Các hình thức chịu hạn - Có nhiều hình thức thích nghi với chế độ nước mơi trường nhóm thủy sinh, nhóm ưa ẩm, nhóm trung sinh nhóm hạn sinh Nhóm thủy sinh sống mơi trường nước, nhóm ưa ẩm sống mơi trường có độ ẩm cao nhóm khơng thể sống mơi trường khơ hạn Nhóm trung sinh sơng mơi trường có độ ẩm thích hợp, thiếu nước nhóm sinh trưởng phát triển chậm Nhóm hạn sinh có đặc điểm thích nghi với mơi trường khơ hạn - Trong nhóm hạn sinh có hình thức chịu hạn khác nhau: + Cây mọng nước (xuculen): Đây nhóm vừa chịu hạn vừa chịu nóng cao, sống vùng có khí hậu khơ nóng kéo dài Hình thức thích nghi với hạn hán nhóm tiêu giảm lá, rễ lan rộng, dự trữ nước cây, lớp cuticum dày giảm THN, độnhớt cao sử dụng nước tiết kiệm Một số mở khí khổng vào đêm (cây CAM) + Cây nửa hạn sinh (hemi xerophit): Đây nhóm chịu hạn trung bình đặc điểm nhóm rễ phát triển để hút nước mạnh Thốt nước xảy mạnh Độ nhớt khơng cao + Cây hạn sinh thực: nhóm có khả chịu hạn cao Cây hạn sinh thực có độ nhớt Nguyên sinh chất cao, áp suất thẩm thấu cao, tính đàn hồi Nguyên sinh chất cao, trình THN yếu Sử dụng nước tiết kiệm đặc điểm giúp nhóm chịu hạn tốt + Cây khơng điều tiết chế độ nước: Đây nhóm thực vật có lối sống đặc biệt thích nghi với chế độ nước mơi trường Khi khơ hạn nhóm thực vật sống trạng thái tiềm sinh hay sống ngầm Khi gặp mưa môi trường đủ nước chúng tiến hành trình sinh trưởng, phát triển mạnh mẽ nhanh chóng kết thúc vịng đời Biện pháp nâng cao tính chịu hạn - Phần lớn trồng thuộc nhóm trung sinh, khả chịu hạn yếu Do gặp hạn hán suất giảm Để đảm bảo suất trồng trường hợp bị hạn, biện pháp chống hạn việc nâng cao khả chịu hạn cho để trì hoạt động sống bình thường điều kiện hạn biện pháp quan trọng - Để nâng cao tính chịu hạn trước hết phải xác định khảnăng chịu hạn chúng, tuỳ mức độ chịu hạn mà có biện pháp tác động thích hợp - Có nhiều phương pháp xác định tính chịu hạn Có thể dựa vào đặc điểm gián tiếp đến khả chịu hạn hình thái giải phẫu, đặc điểm sinh lý đặc trưng chịu hạn: cường độthoát nước, sức hút nước tế bào, độ thiếu nước cây, khả chịu héo Cuối tiêu quan trọng để xác định khảnăng chịu hạn trồng suất gặp hạn hán Nên gặp điều kiện hạn hán mà sinh trưởng phát triển tốt nên suất bình thường gần khơng bị hạn có khả thích nghi với hạn cao, chọn giống chịu hạn - Ngồi phương pháp xác định gián tiếp phương pháp trực tiếp hỏi khả chịu hạn phương pháp Đó việc xác định tiêu liên quan trực tiếp đến khả chịu hạn độnhớt nguyên sinh chất, hàm lượng nước liên kết tế bào , tính đàn hồi nguyên sinh chất, khả giữ nước Nguyên sinh chất, khảnăng trì hoạt động sinh lý, Trao đổi chấtkhi gặp hạn hán Dựa vàonhững tiêu liên quan trực tiếp, định khả chịu hạn để xác điịnh mức độ chịu hạn cây, từ có biện pháp xử lý thích hợp - Để nâng cao suất trồng điều kiện hạn hán Sau xác định khả chịu hạn cây, việc nâng cao khả chịu hạn biện pháp cần thiết Có nhiều biện pháp nâng cao khả chịu hạn cây: - Rèn luyện hạt giống trước gieo biện pháp có hiệu cao Bằng cách ngâm hạt giống xen kẽ với phôi khô hạt nhiều lần trước gieo rèn luyện cho phôi làm quen với điều kiện thiếu nước tức thích nghi với stress nước giai đoạn phôi Bằng biện pháp nhiều biến đổi tinh chất nguyên sinh chất, trình trao đổi chấtvà hoạt động sinh lý xảy theo chiều hướng thích nghi điều kiện hạn nên tạo có khả chịu hạn cao - Chọn giống chịu hạn biện pháp quan trọng Dựa vào nhóm chịu hạn có sẵn để chọn lọc nhóm thích hợp với điều kiện vùng địa lý khác Bằng biện pháp ta tạo nên cấu trồng hợp lý cho vùng sinh thái khác nhau, đảm bảo chủđộng đối phó với hạn hán - Các biện pháp kỹ thuật liên quan bón phân hợp lý, chăm sóc kỹ thuật góp phần nâng cao khả chịu hạn trồng - Bằng biện pháp thích hợp làm tăng khả chịu hạn cho trồng góp phần vào việc trì tăng suất trồng điều kiện hạn hán ... khảnăng chịu hạn trồng suất gặp hạn hán Nên gặp điều kiện hạn hán mà sinh trưởng phát triển tốt nên suất bình thường gần khơng bị hạn có khả thích nghi với hạn cao, chọn giống chịu hạn - Ngồi phương... tính chịu hạn - Phần lớn trồng thuộc nhóm trung sinh, khả chịu hạn yếu Do gặp hạn hán suất giảm Để đảm bảo suất trồng trường hợp bị hạn, biện pháp chống hạn việc nâng cao khả chịu hạn cho để... triển rễ hình thức thích nghi với hạn - Khả điều chỉnh áp suất thẩm thấu để trì cân thếnước tế bào với mơi trường hình thức thích nghi với hạn hán nhiều Khi đất khô hạn, áp suất thẩm thấu dung